JPS632320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は塗型液の塗布中に飛散し、ピツト等に
たまる飛散塗型液の再生方法およびその再生装置
に関するものである。 アルミダイカスト金型、熱間鍛造金型等の高温
下で成形を行なう金形にあつては、金型表面の潤
滑性を高めたり、金型表面を保護するために、金
型表面に塗型液が塗布されて使用されている。こ
の塗型液として黒鉛微粉末等の無機微粉末が分散
した水性塗型液が知られている。この水性塗型液
を用いて金型表面を塗布する際に、スプレーされ
た塗型液が噴霧状態で飛散しダイカストマシン等
の成形機械の周囲に飛びちり、ピツト等に集ま
る。このピツト等に集まる塗型液は、塗型液成分
を主成分とするものであるが、成形機に使用して
いる機械油、金属屑、ほこり等を含む。このため
に、その状態では再び塗型液としては使用するこ
とができない。また、ピツトに集まつた塗型液を
主成分とする排水は、塗型液中に分散している無
機微粉末が高度に分散しているために、排水処理
を行なわないと河川等の自然界に流すことはでき
ない。 本発明は排液として回収される塗型液排液を再
生処理する方法およびその再生装置を提供するこ
とを目的とするものである。 本発明の塗型液の再生方法は、黒鉛微粉末等の
無機微粉末が分散した水性塗型液と機械油、作動
油等の油分とを主として含む塗型液排液を油分吸
着粗大化媒体に接触させて油分を粗大化浮遊させ
て油分を除去する油分粗大化除去工程、油分除去
後の水溶液を口過して粒径10ｍμ以上の固形粒子
を除去する工程、および塗型液の不足成分を補充
して一定組成の塗型液とする成分調整工程とより
なることを特徴とするものである。 また、本発明の塗型液の再生装置は、黒鉛微粉
末の無機微粉末が分散した水性塗型液と機械油、
作動油等の油分とを主として含む塗型液排液が供
給され、浮上油が除去される浮上油分離装置と、
該浮上油分離タンクと連通し、油分粗大化媒体の
流動層室をもち油分を粗大化して除去する油水分
離装置と、該油水分離装置と連通し、10ｍμ以上
の固形分を除去する口過装置と、該口過装置に連
通し塗型液の組成を調整する調整槽とで構成され
ていることを特徴とするものである。 本発明で処理される塗型液排液としては、アル
ミダイカストの金型に塗布される、0.4ｍμ〜10
ｍμ程度の粒径をもつ黒鉛が主として分散した水
溶液からなる塗型液、熱間鍛造金型に用いられる
塗型液等の排水で、塗型剤である無機微粉末が水
に分散した状態の排液をいう。なお、無機微粉末
は通常カルボキシルメチルセルロース（CMC）
とか界面活性剤等で水中に安定に分散されてい
る。塗型液排液にはダイカストマシン等の成形機
械から出る機械油、作動油、その他固形物とし
て、金属ダスト、無機ダスト、黒鉛の凝集物等が
不純物として含まれている。 本発明の再生においては、塗型液排液より無機
微粒子が分散した状態で油分を除去するところに
ある。そして、この油分の除去のために油分吸着
粗大化媒体を用い、この媒体に塗型液廃液を接触
させ、排液中の油分を媒体に吸着させ、媒体表面
で油分を粗大化させ、かつ粗大化した油分を媒体
より分離させて油分を上方に浮上させて分離する
ものである。この油分吸着粗大化媒体としては親
水性樹脂、例えばカルボン酸等を含むアクリル樹
脂と、親油性樹脂、例えばゴム成分等とを含む粒
状の媒体を用いる。そしてこの媒体を流動化して
塗型液排液に効率よく接触させ、塗型液排液中に
分散する油分を効率よく吸着、粗大化して取り除
くものできる。 この油分粗大化除去工程に使用される油分粗大
化除去装置としては、上記した油分吸着粗大化媒
体が流動床的に保持される流動床室をもつ装置を
使用することができる。この装置の流動床室で排
水中に含まれる油分を媒体表面に吸着、粗大化さ
せ、かつ粗大化した油分を媒体より分離させる。
そして流動床室よりでた粗大化した油分を含む水
溶液を別の室に導き、油分を浮上させて分離し、
油分の除去された水溶液を次の工程の装置に送水
する。 油分を取り除かれた水溶液は次に口過工程に送
られる。なお、この口過工程は10ｍμ以上の不純
物として含まれる粒子を取り去るもので、塗型剤
の主要成分となる黒鉛等の無機微粉末を取り去る
ものではない。したがつて、この口過工程では、
塗布剤成分である黒鉛等の無機微粉末は口過され
ることなくイルターを通過させる。このため、使
用するフイルターは、粒径が約10ｍμ以下のもの
を通過する程度の大きさのものにする必要があ
る。フイルターとしては具体的には糸巻状フイル
タ、プリーツ状フイルタ等が使用できる。この口
過工程により水溶液中に含まれるダスト、金属
屑、凝集した無機微粉末等が除かれる。 油分および無機固体粒子が除かれた水溶性は次
に成分調整工程に送られる。成分調整工程は、塗
型液として使用するに必要な組成を調整する工程
で、無機微粉末を濃縮した塗型液原液を補充した
り、あるいは逆に水を補充したり、分散剤として
使用する表面活性剤等を補充する。また、PHの調
節のために、アンモニア水等の添加もこの工程で
なされる。これらの成分調整は種々のセンサを用
い、自動的に成分調整を行うことができる。例え
ばPHの調節には、PH計とアンモニア水添加装置と
を連動させることにより、また、無機微粉末の濃
度については、水溶液中の無機微粉末の分散濃度
を測定する分光器等の測定手段とを連動させ、自
動的に調節することができる。 成分調整装置としては、撹拌機が付いた撹拌槽
を用い、この槽に必要な成分の供給管を配設した
り、センサーを取り付けて使用する。 なお、塗型液排液中の多量の油分を含み、排水
表面に油分が浮いている場合には、油分粗大化除
去工程の前に、浮上油分離工程を設けるのが好ま
しい。この工程は、排水を静置したり、あるいは
水平方向にゆつくりと流し、油分の浮上を図り、
液面に浮上した油分を除去するものである。油分
の浮上を助けるために排水中に油分を補足する衝
突板を設けることができる。この油分浮上分離装
置としては従来公知のものを使用することができ
る。 このようにして調節された水溶液は塗型液とし
て再使用することができる。 本発明の再生方法および再生装置により従来排
水として捨てられていた塗型液排水を、塗型液と
して再利用することができるようになる。 以下、実施例により説明する。 本発明の実施例の再生装置のフローチヤートを
第１図に示す。この装置は、主として浮上油分離
装置１と、油水分離装置２と、口過装置３と、成
分調整装置４とで構成されている。 浮上油分装置１は、主タンク１１と浮上した油
を掻きとる掻取り装置１２、油タンク１３、液面
安定装置１４、第１貯蔵槽１５および廃液を主タ
ンク１１内に供給する水ポンプ１６とで構成され
ている。 主タンク１１は、整流作用をする２枚の穴あき
板１１１，１１２で導入室１１ａ、浮上室１１
ｂ、排出室１１ｃに区画されている。浮上室１１
ｂには第１図上左上から右下に傾斜した波板より
なる衝突板１１３が設けられている。第１図のＡ
−Ａ矢視断面図である第２図に明示するように、
衝突板１１３は水平方向に一定間隔を隔てて並列
に配置されるとともに、上下方向に上の組の隣接
する２枚の衝突板１１３の間に下の組の衝突板１
１３の中央がくるように配置されている。掻取り
装置１２は、主タンク１１の浮上室１１ｂの上部
に水平方向に張架されたエンドレスベルト１２１
とエンドレスベルト１２１を第１図上時計の回転
方向と反対方向に回転するモータ（図示せず）で
構成されている。このエンドレスベルト１２１に
は等間隔を隔てて掻取り板１２２が固定されてい
る。油タンク１３は主タンク１１の終端部１１４
に固定されている。なお油タンク１３につながる
主タンク１１の終端部１１４はスロープとなつて
いる。掻取り装置１２の掻取り板１２２の先端は
このスロープの上面を摺動する。液面安定装置１
４はタンク１４１とこのタンク１４１内で上方に
向かつて開口している排出口１４２ａをもつ排出
管１４２で構成されている。このタンク１４１は
主タンク１１の排出室１１ｃと連通している。主
タンク１１の水面はこの液面安定装置１４の排出
口１４２ａの位置で定まる。なお主タンク１１の
液面の位置は、第１図に示すように掻取り装置１
２の掻取り板１２２の先端が水中に没する程度に
調節されている。第１貯蔵槽１５は処理水を一時
的に貯蔵するもので、排水管１４２より送られる
処理水を貯蔵する。 浮上油分離装置１では、ピツト５に集められた
塗型液廃液を水ポンプ１６で主タンク１１の導入
室１１ａに送る。この排水は導入室１１ａから穴
あき板１１１を通り、浮上室１１ｂを静かに水平
方向に流れる。この状態で大きな油分は水との比
重差で浮上し、衝突板１１３の裏面に衝突して捕
集され、油分どうしが集まつてさらに粗大化す
る。この粗大化した油分は衝突板１１３の裏面を
排水と逆方向にかつ上方に移動し、衝突板１１３
の端部よりさらに上方に浮上し、浮上室１１ｂの
水面に浮上する。この浮上した油分は掻取り装置
１２で掻取られ油タンク１３に集められる。浮上
油分が除かれた処理水は衝突板１１３の両側から
分流して水平方向に移動し、次の穴あき板１１２
を通つて排出室１１ｃに送られる。この排出室１
１ｃより液面安定装置１４を通り、第１貯蔵槽１
５に貯蔵される。 油水分装置２は分離塔２１と、分離塔２１に処
理水を供給する水ポンプ２２と、この分離塔２１
で処理された水を一時的に貯蔵する第２貯蔵槽２
３とで構成されている。分離塔２１は、水ポンプ
２２より送られる処理水を導入する導入孔２１１
をもち、最下部に設けられ導入室２１ａ、その上
方に設けられた流動層室２１ｂ、さらにその上方
に設けられ油分の除去された水を排出する排出口
２１２をもつ排出室２１ｃ、さらにその上方に設
けられ充填材が配置された残存油分回収室２１
ｄ、そして最上部に設けられた油分分離室２１ｅ
を有する。この流動層室２１ｂと油分分離室２１
ｅとは水路２１ｆで連結されている。なお、流動
層室２１ｂと排出室２１ｃとは仕切板２１３で水
密的に区画されている。また、流動層室２１ｂは
その上端と下端にフイルター２１４が設けられ、
流動層室２１ｂに配置される油分粗大化媒体の粒
子を流動層室２１ｂ内にとどめるとともに、処理
水を自由に通過できる構成としている。なお、油
分分離室２１ｅの上方には粗大化した凝集した油
分を取り除く油導出口２１５が設けられている。
油導出口より排出される油分は油タンク１３に送
られる。残存油分回収室２１ｄに配置されてる充
填材としては、水の流通抵抗が比較的少なく、か
つ、接触面積の大きい布状で、かつ、パイプ形状
に成形されたダツシリングが充填されている。ま
た流動層室２１ｂ内には親水性のアクリル系樹脂
と親油性のゴム成分とを含む直径３〜６mm、長さ
５〜10mmの粒状媒体が挿入されている。 この分離塔２１は、導入室２１ａからフイルタ
ー２１４の網目を通つて処理水が流動層室に導入
されると、流動層室２１ｂ内に配置された粒状の
媒体が処理水の水流に押されて流動層室２１ｂ内
で流動し処理水と完全に交りあう。この状態で処
理水中に含まれる油分は媒体の表面に接触し、表
面に吸着され、媒体表面で粗大化する。粗大化し
た油分は媒体の表面の所々に顔を出している親水
性の樹脂の作用により媒体より分離し離れる。こ
の結果処理水中には微小な油分が減少し、粗大化
されて大きくなつた油分が存在するようになる。
この流動層室２１ｂから上方のフイルター２１４
を通り、粗大化した油分を含む処理水のみが水路
２１ｆを通つて油分分離室２１ｅに送られる。油
分分離室２１ｅでは、粗大化した油が上方に移行
してその上部に集まる。油分を除去された処理水
は方向を変えて油分分離室２１ｅを下方に移動す
る。そして残存油分回収室２１ｄに入り処理水中
に残存する油分は充填材の表面に衝突して除去さ
れ、ほぼ処理水のみとなつて導出室２１ｃに送ら
れる。この導出室２１ｃから導出口２１２を通
り、第２貯蔵室２３に送られる。 口過装置３は口過塔３１と水ポンプ３２とで構
成されている。口過塔２１内には直径10ｍμ以上
の固形物を除く糸巻き状フイルターが挿入されて
いる。この口過塔３１は本体とフタからなり、フ
タの取はずし及びフイルタエレメントの交換がＶ
バンド、蝶ナツト等で容易に行なえる構造となつ
ている。この口過装置３では、水ポンプ３２より
送られる処理水は口過塔３１内で口過され処理水
中に混在している切粉、ごみ、塗型剤の凝集物等
の微粒子が除去される。 成分調整装置４は撹拌槽４１、稀釈タンク４２
よりなる。撹拌槽４１には撹拌機４１１が装着さ
れ、この撹拌機４１１で撹拌槽４１中の処理液を
撹拌する。調整層４２は塗型剤原液を水で稀釈す
るためのもので、一定の濃度になつた塗型液は撹
拌槽４１に注入される。また、この撹拌槽４１に
はPH調節用のアルカリ水溶液投入パイプ（図示せ
ず）、その他の成分調整のための補給用パイプ
（図示せず）が配管されている。また、この撹拌
槽４１にはPH計４３を含め、種々のセンサが取り
付けられている。 本発明の実施例の塗型液の再生装置は以上の構
成よりなるものである。 次に、この装置を用いて再生方法を説明する。 実施例としてはアルミホイール製造工程のダイ
カストマシンのピツト内に溜つた廃液の再生処理
について説明する。 廃液の性状を第１表に示す。 この廃液を水ポンプ１６で汲み上げ、浮上油分
離装置１の主タンク１１の導入室１１ａに毎分５
リツトルの割合で導入した。なお、この主タンク
の浮上室１１ｂの内容積は430リツトルである。
この浮上油分離装置１の浮上室１１ｂ内を１分当
たり1.4cmの流速で水平方向に処理水を流し、処
理水に含まれる油分を衝突板１１３の裏面に衝突
させ、浮上室１１ｂの水面に油分を集め、掻取装
置１２で水面状に浮いた油を掻取り、油タンク１
３に送りこんで油を取り除いた。この浮上油分離
装置１で処理された処理水の性状を第２表に示
す。 次に油水装置２に第１貯蔵槽１５より処理水を
水ポンプ２２で汲み上げ、処理水中に含まれる微
細な油分を流動層室２１ｂ内で媒体と接触させ、
処理水中の微細な油分を媒体の表面に吸着、粗大
化、分離させた。そして、油分を油分離室２１ｅ
の上方に集め、微細な油分を取り除いた。この工
程で処理された処理水の性状を第３表に示す。 次に口過装置３に処理水を送り、粒径10ｍμ以
上のごみ、切粉、塗型剤の凝集物を除去した。こ
の口過装置３で処理された後の処理液の性状を第
４表に示す。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 次に成分調整槽４に処理液を入れ、この処理槽
中でPHならびに塗型剤の濃度を調整した。このよ
うにして得られて再生塗型液の成分を第５表に示
す。なお、第５表には新液の離型剤の成分の性状
についても示す。 第５表より本再生処理方法および本再生処理装
置を用いて再生された処理液は塗型剤として必要
な組成を有し、かつ、離型剤として不適当な成分
が完全に除かれているのが確認された。この再生
された再生塗型液を実際のダイカストの塗型液と
して使用した。その結果は、塗型剤のスプレーガ
ンおよびノズルへのつまりの問題もなく、正常に
使用することができた。また、得られたダイカス
ト製品については鋳肌の湯じわ、変色、焼き付
け、くぼみ、肌あれ等の不良品の発生もなく、新
液と変らない程度の優れた性能を有することが確
認された。 この処理装置を使用することによつて廃液を再
使用することが可能となつたために、塗型液の主
成分である黒鉛の再資源化が可能となつた。ま
た、ダイカストマシンに使用する離型液の購入量
は50％低減され、廃液処理量およびその費用は約
80％軽減された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の再生処理装置のフロ
ーチヤート図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面
図、第３図は油水分離装置の拡大断面図である。 １……浮上油分離装置、２……油水分離装置、
３……口過装置、４……撹拌装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 黒鉛微粉末等の無機微粉末が分散した水性塗
   型液と機械油、作動油等の油分とを主として含む
   塗型液排液を油分吸着粗大化媒体に接触させて油
   分を粗大化浮遊させて油分を除去する油分粗大化
   除去工程、油分除去後の水溶液を口過して粒径10
   ｍμ以上の固形粒子を除去する工程、および塗型
   液の不足成分を補充して一定組成の塗型液とする
   成分調整工程とよりなることを特徴とする塗型液
   の再生方法。 ２ 油分粗大化除去工程の前に浮遊油分を取り除
   く工程をもつ特許請求の範囲第１項記載の再生方
   法。 ３ 油分粗大化除去工程において、油分吸着粗大
   化媒体を流動化して塗型液排液と接触させる特許
   請求の範囲第１項記載の再生方法。 ４ 油分吸着粗大化媒体は親水性樹脂および親油
   性樹脂の２成分を含む粒状である特許請求の範囲
   第３項記載の再生方法。 ５ 塗型液はアルミダイカスト金型の離型剤塗布
   液である特許請求の範囲第１項記載の再生方法。 ６ 黒鉛微粉末等の無機微粉末が分散した水性塗
   型液と機械油、作動油等の油分とを主として含む
   塗型液排液が供給され、浮上油が除去される浮上
   油分離装置と、該浮上油分離タンクと連通し、油
   分粗大化媒体の流動層室をもち油分を粗大化して
   除去する油水分離装置と、該油水分離装置と連通
   し、10ｍμ以上の固形分を除去する口過装置と、
   該口過装置に連通し塗型液の組成を調整する調整
   槽とで構成されていることを特徴とする塗型液の
   再生装置。